Gen tedavileri ile genom çağı başlıyor: CRISPR nedir?

FDA’in orak hücre hastalığı tedavisinde iki gen tedavisini onaylamasını değerlendiren Genetik Uzmanı Prof. Dr. Korkut Ulucan, eğer tedavinin başarı hedefleri gerçekleştirilirse resmi olarak ‘Genom Çağı’nın başlayacağını vurguladı.

Üsküdar Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü öğretim üyesi Prof. Dr. Korkut Ulucan, ABD Gıda ve İlaç Dairesinin (FDA) orak hücre hastalığı tedavisinde iki gen tedavisini onaylamasını değerlendirdi.

Eğer tedavinin başarı hedefleri gerçekleşirse resmi olarak ‘Genom Çağı’ başlayacak

“Hepimiz çok ama çok heyecanlıyız. Her ne kadar daha uygulanmasına zaman olsa da ilk sonuçlar olmamız gereken yerlerle ilgili ip uçları verdi.” diyen Prof. Dr. Korkut Ulucan, eğer tedavinin başarı hedefleri gerçekleştirilirse resmi olarak ‘Genom Çağı’nın başlayacağını belirtti.

Prof. Dr. Ulucan, konuya ilişkin şu değerlendirmelerde bulundu:

“Aslında bu bir başlangıç. 2019 yılında bazı küçük hasta gruplarında gen düzenlemesine dayanan tedavilerle ilgili ön çalışmalara onay verilmişti. Elde edilen verilerin çıktılarına dayanarak 8 Aralık 2023 tarihinde onayı resmen duyuruldu. Ancak daha denemeler tam olarak veya yeterli olarak takip edilmedi. Hastalığın semptomlarının gözükmemesi aşırı sevindirici.

İlik kök hücrelerinde genetik olarak düzenleme yapıp hastaya geri naklettiler

İki araştırma şirketinden bilim insanları, orak hücre anemisi adı verilen bir hastalığın genetik olarak tedavisi için CRISPR adı verilen [1, 2] bir moleküler düzenleme yöntemi ile hastalardan elde edilen ilik kök hücrelerinde genetik olarak oynama yapıp, kısaca düzenleyip, hastaya geri naklettiler. Ve başarı ile gerçekleşen uygulamalardan sonra şimdilik hastaların gayet sağlıklı olduğunu bildirdiler.”[3]

Hasta takipleri devam ediyor

Hastaların takibinin halen devam ettiğini de ifade eden Prof. Dr. Korkut Ulucan, “Orak hücre anemisi bulunan 30 hastanın 29’unda yaklaşık 18 aylık takip süreleri sonunda her şeyin planlandığı gibi gittiği bildirilmiş. Ek olarak talasemi hastalarında da 42 kişilik hasta grubunun 39’unda her şey planlandığı gibi gittiğini bildirmişler.” diyerek, genetik düzenlemeye dayanan tedavilerin ilk sonuçları hakkında bilgi verdi.

Hasta takiplerinin 15 yıl sürmesi planlandı

Sürecin uzun olacağına işaret eden Prof. Dr. Korkut Ulucan, “Zaten bu tedavinin planlamasında hasta takiplerinin yaklaşık 15 yıl sürmesi planlanmış. Ancak ilk veriler tahminlerin de ötesinde sonuçlanmış, bu çok sevindirici. Muhtemelen bu başarı bu işle ilgili yeni biyoteknoloji firmalarının başvuruları ve alternatif tedavi protokolleri oluşmasını sağlayacak. Bu da zaman içinde, zaman ve tedavi masraflarının çok daha aşağıya inmesine neden olacak.” diye konuştu.

Tedavi masrafı milyon dolarları bulacak

Tedavi masrafları hakkında farklı yaklaşımların olduğunu da belirten Prof. Dr. Ulucan “Tedavi masrafları da düşünülmesi gereken başka bir konu. İlk etapta tabii ki tedavinin başarısı, uygulanabilitesi ve sürdürülebilirliği önemli. Ancak sonrasında tedavi erişilebilirliği geliyor ki bu biraz zaman alacak. Benim tahminim bu tedavinin, diğer gen tedavilerini de düşündüğümde, gene milyon dolara yaklaşacağını düşünüyorum. Geçerse de şaşırmam. Bu sadece uygulama masrafı değil, tüm ameliyat ve uygulama masrafları olarak karşımıza çıkacak. Ancak zamanla başka firmalarında bu konuda onay alması durumunda masrafların daha aşağıya çekileceğini düşünüyorum.” diyerek sözlerini tamamladı.

CRISPR nedir?

CRISPR (“kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar”ın kısaltması), araştırma bilim adamlarının canlı organizmaların DNA’sını seçici olarak değiştirmek için kullandıkları bir teknolojidir. CRISPR, bakterilerde bulunan doğal olarak oluşan genom düzenleme sistemlerinden laboratuvarda kullanılmak üzere uyarlandı.[4]

CRISPR’ler ilk olarak İspanya’daki Alicante Üniversitesi’nden bir bilim insanı olan Francisco Mojica tarafından arkelerde (ve daha sonra bakterilerde) keşfedildi.

CRISPR’lerin bakteriyel bağışıklık sisteminin bir parçası olarak görev yaptığını ve istilacı virüslere karşı savunma yaptığını öne sürüldü. Bunlar, geçmiş istilacılardan kalan genetik kod kalıntıları olan “aralayıcı” dizilerle kesintiye uğrayan tekrarlanan genetik kod dizilerinden oluşur. Sistem, hücrenin geri dönen istilacıları (“bakteriyofaj” olarak adlandırılır) tespit edip yok etmesine yardımcı olan bir genetik hafıza görevi görür. Dr. Mojica’nın teorisi, 2007 yılında Philippe Horvath liderliğindeki bir bilim insanı ekibi tarafından deneysel olarak gösterildi.[5]

Ocak 2013’te Zhang laboratuvarı, fare ve insan hücrelerindeki genomu düzenlemek için CRISPR mühendisliğini yapan ilk yöntemi yayınladı.[6]

İlk keşiften CRISPR aracılı genom düzenlemenin ilk gösterilerine kadar CRISPR sisteminin anlaşılmasına ve geliştirilmesine katkıda bulunan birçok bilim insanı ve ekip hakkında daha fazla bilgi için CRISPR zaman çizelgemizi ziyaret edin.

CRISPR’ın genom düzenlemenin ötesinde başka hangi bilimsel kullanımları olabilir?

CRISPR genom düzenlemesi, bilim insanlarının hızlı bir şekilde hücre ve hayvan modelleri oluşturmasına olanak tanır; araştırmacılar bunları kanser ve akıl hastalıkları gibi hastalıklara yönelik araştırmaları hızlandırmak için kullanabilirler.

Ayrıca CRISPR artık hızlı teşhis aracı olarak da geliştiriliyor. Dünya çapında bu tür araştırmaları teşvik etmeye yardımcı olmak için ünlü biyokimyacı Feng Zhang ve ekibi, doğrudan eğitim yoluyla ve 40.000’den fazla CRISPR bileşenini dünya çapındaki akademik laboratuvarlarla paylaşarak binlerce araştırmacıyı CRISPR genom düzenleme teknolojisinin kullanımı konusunda eğitmektedir.[7]

Kaynak:

1. Xu Y, Li Z. CRISPR-Cas systems: Overview, innovations and applications in human disease research and gene therapy. Comput Struct Biotechnol J. 2020 Sep 8;18:2401-2415. doi: 10.1016/j.csbj.2020.08.031. PMID: 33005303; PMCID: PMC7508700.
2. Redman M, King A, Watson C, King D. What is CRISPR/Cas9? Arch Dis Child Educ Pract Ed. 2016 Aug;101(4):213-5. doi: 10.1136/archdischild-2016-310459. Epub 2016 Apr 8. PMID: 27059283; PMCID: PMC4975809.
3. Uddin F, Rudin CM, Sen T. CRISPR Gene Therapy: Applications, Limitations, and Implications for the Future. Front Oncol. 2020 Aug 7;10:1387. doi: 10.3389/fonc.2020.01387. PMID: 32850447; PMCID: PMC7427626.
4. Mike Smith, Ph.D., CRISPR, National Human Genome Research Institute, Updated: January 18, 2024
5. Eric S. Lander, The Heroes of CRISPR, Cell 164, January 14, 2016
6. Ran FA, Hsu PD, Wright J, Agarwala V, Scott DA, Zhang F. Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system. Nat Protoc. 2013 Nov;8(11):2281-2308. doi: 10.1038/nprot.2013.143. Epub 2013 Oct 24. PMID: 24157548; PMCID: PMC3969860.
7. Questions and Answers about CRISPR, Broad Institute, Retrieved on 19 Jan 2024